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La termodinámica estudia la energía, el calor y el trabajo en sistemas de muchas partículas. Se analizan sistemas aislados, cerrados y abiertos, y se describen procesos como isocóricos e isobáricos. La energía interna, la capacidad calorífica y la primera ley de la termodinámica son conceptos clave para entender la dinámica de estos sistemas y su interacción con el entorno.
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La termodinámica se encarga de analizar la interacción y transformación de la energía, el calor y el trabajo en sistemas compuestos por un gran número de partículas
Presión, temperatura y volumen
La termodinámica utiliza variables macroscópicas como la presión, la temperatura y el volumen para describir el estado y comportamiento de los sistemas
Un sistema termodinámico es una porción de materia limitada por fronteras físicas o conceptuales que puede intercambiar energía y, en algunos casos, materia con su entorno
Los sistemas aislados no permiten transferencia de energía ni de materia con el exterior y se encuentran en equilibrio termodinámico completo
Los sistemas cerrados pueden intercambiar energía en forma de trabajo o calor pero no materia con su entorno
Los sistemas abiertos intercambian libremente tanto energía como materia con su entorno
El estado termodinámico de un sistema se define por sus propiedades macroscópicas interrelacionadas por ecuaciones de estado
Diagrama presión-volumen (p-V)
El diagrama p-V es una herramienta útil para analizar la naturaleza y transformaciones de energía en un proceso termodinámico
El trabajo es una medida de la energía transferida durante la expansión o compresión de un sistema, mientras que la energía interna es una función de estado que depende de las condiciones actuales del sistema
La primera ley de la termodinámica establece que el cambio en la energía interna de un sistema es igual a la suma del calor transferido y el trabajo realizado
Capacidad calorífica a volumen constante (Cv) y a presión constante (Cp)
La capacidad calorífica es una propiedad que indica la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura de una sustancia y se presenta en dos formas: a volumen constante y a presión constante
Cociente de capacidades caloríficas (γ)
El cociente de capacidades caloríficas es crucial en la descripción de procesos adiabáticos, donde no hay intercambio de calor con el entorno
En un sistema aislado, la energía interna se mantiene constante, mientras que en un proceso cíclico el trabajo neto realizado por el sistema es igual al calor neto transferido
00
La ______ es una rama de la ______ que estudia la energía, el calor y el ______.
termodinámica
física
trabajo
01
Sistemas aislados
No intercambian energía ni materia, en equilibrio termodinámico completo.
02
Sistemas cerrados
Intercambian energía como trabajo o calor, pero no materia con el entorno.
